EXPERIMENTO 02-RELATORIO INSTRUMENOTS DE MEDIDAS ELETRICAS PARTE 01

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BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA – LABORATÓRIO DE 
ELETRICIDADE E MAGNETISMO – UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO 
SEMI-ÁRIDO – CAMPUS CARAÚBAS RIO GRANDE DO NORTE. 
 
 
 
 
 
EXPERIMENTO 02 – INSTRUMENTOS DE MEDIDAS ELÉTRICAS 
PARTE 01 
 
 
 
 
 
 
 
 
Discentes: Arthur Ítalo Nascimento Ferreira, Dailton Morais de Carvalho, Hugo 
Vinicius Leite Queiroz, Thayza Lopes de Araújo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Caraúbas – RN 
2022 
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SUMÁRIO 
 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................. 3 
2. PROBLEMA ...................................................................................................... 3 
3. REFERENCIAL TEÓRICO ................................................................................ 4 
4. METODOLOGIA ................................................................................................ 4 
4.1 – INSTRUMENTOS DE COLETA DE DADOS ............................................... 4 
4.2 – METODO DE ANALISE ................................................................................. 5 
5. OBJETIVOS ......................................................................................................10 
5.1 OBJETIVO GERAL ......................................................................................... 10 
5.2 OBJETIVO ESPECIFICO ................................................................................ 10 
6. ANÁLISE DE DADOS ....................................................................................... 10 
7. CONCLUSÃO .................................................................................................. 13 
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................ 14 
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TÍTULO DO RELATÓRIO: Experimento 02 –Instrumentos De Medidas 
Elétricas Parte 01 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 
O multímetro foi criado no ano de 1920, pelo engenheiro de correios, Donald 
Macadie. É considerado como o principal instrumento de teste, reparo e medição em 
circuitos elétricos e eletrônicos, por isso se faz tão presente em laboratórios, lojas de 
conserto, residências e diversos outros lugares, possuindo múltiplas funções, fazendo 
juiz ao nome que lhe foi dado, onde múlti significa múltiplas, assim, o multímetro possui 
várias funções, nas quais podem medir as resistências, capacitâncias, indutâncias, 
frequências, tensões e correntes alternadas. 
 Podemos encontra-lo na forma analógica ou digital, o método analógico consiste, 
basicamente, de um galvanômetro acoplado a uma chave seletora, uma bateria e 
circuitos elétricos internos, já o aparelho digital possui um micro controlador responsável 
pela leitura e um visor de cristal. 
 Normalmente utilizado para medir tensão elétrica, corrente elétrica e resistência, 
o Multímetro é uma ferramenta muito usada no meio eletrônico e elétrico, isto porque 
são eficientes na pesquisa de defeitos em aparelhos eletrônicos, além de ser fácil 
manusear, portátil e com usabilidade simples. Distinguem-se por sua quantidade de 
escalas, funções e, principalmente, por sua qualidade e precisão. 
Para a realização dos procedimentos experimentais em questão foi utilizado o 
Multímetro Digital, mais moderno e resistente, que mostram o valor medido em números 
com, ou sem as casas decimais, dependendo de sua precisão. 
 
 
2. PROBLEMA 
 
Qual a aplicabilidade do multímetro em si, e qual a importância em saber 
manuseá-lo ? 
 
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3. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
Medir é determinar uma resposta numérica entre um tamanho e outro da mesma 
espécie atribuída de uma unidade. Essas medidas são realizadas com ajude de 
instrumentos de medidas. 
Os instrumentos de medidas são equipamentos utilizados para conseguir fazer as 
medições e obter valores que estão em um circuito elétrico e esses instrumentos podem 
ser usados nas mais variadas atividades, desde de atividades do dia a dia fáceis ou com 
maior complexidade, no comércio, na saúde, na engenharia e também em laboratórios 
para facilitar aprendizados. Então na eletricidade é necessário fazer medições de 
grandeza elétrica, medições essas que são apresentadas nesse experimento e são 
correntes, tensão, resistência, capacitância. O instrumento usado para realizar essa 
medição é o multímetro. O multímetro é um aparelho de medição que tem várias 
funções, como o amperímetro, voltímetro, ohmímetro, capacímetro, entre outros. Existe 
dois modelos no mercado, um com o mostrador digital (Figura 1) que tem maior precisão 
e mais fácil de usar e o analógico de ponteiro que tem mais chances de erros e um 
pouco mais complexo o seu uso (Figura 2). 
 
 
Fonte: Google imagens 
 
Figura 1: Multímetro Digital 
 
 
 
 
 
 
 
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Fonte: Google imagens 
 
Figura 2: Multímetro Analógico 
 
Para medir essas grandezas elétricas, podemos montar circuitos com corrente 
continua CC ou corrente alternada CA. A corrente é considerada contínua quando não 
muda de direção, ou seja, sempre positiva ou sempre negativa. Dependendo de como 
a corrente alternada é gerada, ela se inverte periodicamente, às vezes positiva e às 
vezes negativa, fazendo com que os elétrons se movam para frente e para trás. Esse 
tipo de corrente é o que encontramos quando medimos a corrente que se encontra na 
rede residencial, ou seja, a corrente medida nas tomadas de nossas casas. 
Nesses circuitos estão presentes resistores que é um dispositivo elétrico, que tem 
finalidade de oferecer uma resistência a passagem da corrente elétrica. Alguns 
exemplos de resistores que utilizamos no nosso dia a dia estão presentes em lâmpadas 
incandescentes, aquecedores de chuveiros elétricos. Em projetos de circuitos as 
representações dos resistores se dão do seguinte modo: 
 
 
Os resistores são fabricados com faixas de diferentes cores e possuem um código 
de cores que facilita a identificação do valor ôhmico. Esse valor se dar pelas cores das 
faixas e localização presente na superfície de cada resistor, exemplo na figura 4 
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Fonte: Google imagens 
 
Figura 3: Código de Cores e Resistores 
 
 
4. METODOLOGIA 
 
4.1 – Instrumentos de coletas de dados: 
 
O experimento foi realizado no Lab. da disciplina de eletricidade e magnetismo da 
UFERSA, campus Caraúbas, com o auxílio do professor da disciplina. Os componentes 
das bancadas mantiveram-se os mesmos da primeira prática, todas as bancadas foram 
previamente preparadas por um técnico de laboratório com todos os equipamentos 
necessários para a realização do procedimento experimental. Os equipamentos são 
descritos a seguir: 
 
• Multímetro; 
• Placa protoboard; 
• Capacitores; 
• Resistores; 
• Tabela de cores; 
• Cabos para medição (banana/jacaré/ponteiras). 
 
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 Fonte: Autores 
 
Figura 4: Materiais Utilizados 
 
 
4.2 – Método de análise: 
 
Então inicialmente, o professor explicou toda a parte teórica do experimento, como 
por exemplo a utilidade do multímetro, as grandezas que podemos medir com o uso 
desse equipamento, o que são os resistores e como descodificá-los usando a tabela de 
cores, o que são os capacitores, as diferentes formas de associação destes 
componentes, e ainda os símbolos e unidades relacionadas a cada uma das grandezas 
que se pode medir com o multímetro. Feito isso, orientou o que faríamos 
experimentalmente e como faríamos, ou seja, descreveu o roteiro da prática. 
 Iniciamos o experimento, organizando os nossos capacitores na placa protoboard 
e atribuímos nomes a estes, então usando a tabela de cores encontramos a resistência 
teórica (Rt) de cada um destes componentes. vale salientar que, os capacitores são 
componentes não polarizados, isso implica que não há influencia de lado para conectar 
o polo positivo ou negativo do voltímetro. Os valores da resistência teórica (Rt) de cada 
um dos resistores é mostrada na tabela 01. Em seguida, foi medidoo valor da resistência 
experimental (Re) usando um multímetro, onde é conectado o cabo negativo (preto) ao 
borne comum, e o cabo positivo (vermelho) ao borne que indica resistência (Ω), então 
uma das extremidade do cabo jacaré é conectada a uma das extremidades do resistor, 
o multímetro é ligado e ajustado para medir resistência (Ω), e a outra extremidade do 
cabo é conectada a extremidade do resistor que está solta, neste momento o circuito 
passa a ser fechado e a resistência experimental (Re) é mostrada no visor do 
multímetro, o procedimentos repetiu-se para cada um dos resistores. 
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• Resistor 01 Rt = 470 Ω 
• Resistor 02 Rt = 150 Ω 
• Resistor 03 Rt = 200 Ω 
 
Fonte: Autores 
 
Figura 5: Resistores 
 
 A segunda parte experimental, foi semelhante a primeira, desta vez os 
componentes usados eram os capacitores, que diferente dos resistores vem com sua 
capacitância teórica (Ct) em sua embalagem, assim como são componentes polarizados 
e os seus terminais positivos e negativos são indicados na embalagem, então eles foram 
organizados na placa protoboard, e nomes foram atribuídos a eles. Os valores da 
capacitância teórica (Ct) de cada um dos capacitores é mostrada na tabela 02. Em 
seguida medimos o valor da capacitância experimental (Ce) com o uso do multímetro, 
então conectamos o cabo negativo (preto) ao borne comum, e o cabo positivo 
(vermelho) ao borne que indica capacitância (F), então a extremidade do cabo jacaré 
preto foi conectada na extremidade negativa do capacitor, o multímetro é ligado e 
ajustado para medir capacitância (F), o cabo vermelho é conectado a extremidade 
positiva do capacitor, fechando assim o circuito. Então o valor da capacitância 
experimental (Ce) é mostrado no visor do multímetro. Logo, o procedimento é repetido 
para cada um dos capacitores. 
 
• Capacitor 01 Ct = 1000 µF 
• Capacitor 02 Ct = 330 µF 
• Capacitor 03 Ct = 220 µF 
 
 
 
 
 
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Fonte: Autores 
 
Figura 6: Capacitores 
 
Feito tudo isso, os equipamentos foram postos na bancada de forma devidamente 
organizada, conforme encontramos e o experimento encerrado. 
 
5. OBJETIVOS 
 
• OBJETIVOS GERAL 
 
Aprender a utilizar o Multímetro com o objetivo de medir grandezas como: 
• RESISTÊNCIA; 
• CAPACITÂNCIA; 
• CORRENTE ELÉTRICA; 
• TENSÃO ELÉTRICA; 
 
• OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
 Saber como ultilizar: 
 
• VOLTÍMETRO; 
• AMPERÍMETRO; 
• OHMÍMETRO; 
• CAPACÍMETRO; 
• FREQUENCÍMETRO;
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6. ANÁLISE DE DADOS 
 
Na primeira parte experimental, observamos que os valores encontrados 
teoricamente (Rt) e experimentalmente (Re) são muito próximos, e quando levamos em 
consideração a tolerância que o fabricante dá, vê se que estes valores são coerentes, o 
que comprova um experimento bem feito. A tabela 01 mostra os valores encontrados 
experimentalmente para cada um dos resistores. 
 
Resistor 01 Re = 466,62 Ω 
Resistor 02 Re = 151,36 Ω 
Resistor 03 Re = 200,73 Ω 
 
Tabela 01: valores encontrados experimentalmente 
Fonte: Autores 
 
Figura 7: Valores encontrados experimentalmente 
 
 
O erro percentual foi calculado para cada um dos componentes através da 
seguinte expressão: 
e = |1 - 
𝑅𝑡
𝑅𝑒
 | * 100% 
Então para o resistor 01, temos: 
e = | 1 - 
470
466,62
 | * 100 
e = | 1 – 1,00724 | * 100 
e = 0,00724 * 100 
e = 0,724% 
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Para o resistor 02, temos: 
e = | 1 - 
150
151,36
 | * 100 
e = | 1 – 0,99101 | * 100 
e = 0,00899 * 100 
e = 0,899% 
Para o resistor 03, temos: 
e = | 1 - 
200
200,73
 | * 100 
e = | 1 – 0,99636 | * 100 
e = 0,00364 * 100 
e = 0,364% 
 
Observa-se que o erro percentual entre os valores da resistência teoricamente e 
experimental são todos abaixo de 1%. 
Na segunda e última parte experimental, observamos que os valores encontrados 
experimentalmente (Ce), são muito próximos dos valores teóricos (Ct). por mais que se 
note uma diferença maior quando comparado com os valores que encontramos para os 
resistores, ainda pode-se afirmar que os valores são coerentes e que o experimento foi 
bem sucedido. A tabela 02 mostra os valores encontrados experimentalmente para cada 
um dos capacitores. 
Capacitor 01 Ce = 1036 µF 
Capacitor 02 Ce = 326,3 µF 
Capacitor 03 Ce = 225,2 µF 
Tabela 02: valores encontrados experimentalmente 
Fonte: Autores 
 
Figura 8: Valores encontrados experimentalmente 
 
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Por fim, é mostrado o erro percentual para cada um dos componentes. 
Para o capacitor 01, temos: 
e = | 1 - 
1000
1036
 | * 100 
e = | 1 – 0,96525 | * 100 
e = 0,03475 * 100 
e = 3,475% 
Para o capacitor 02, temos: 
e = | 1 - 
330
326,3
 | * 100 
e = | 1 - 1,01133 | * 100 
e = 0,01133 * 100 
e = 1,133% 
Para o capacitor 03, temos: 
e = | 1 - 
220
225,2
 | * 100 
e = | 1 - 0,97690| * 100 
e = 0,0231 * 100 
e = 2,31% 
 
Conclui-se que o erro percentual calculado para cada um dos capacitores é maior 
que 1%, diferente de quando calculamos para os resistores. Então podemos tirar a 
conclusão que a capacitância que vem no rótulo dos capacitores não é totalmente 
confiável, e que ele tem uma margem de erro para mais. 
 
7. CONCLUSÃO 
 
Este experimento teve como objetivo principal o reconhecimento do instrumento de 
medidas, o multímetro, no laboratório de eletricidade, que praticamente serão utilizados 
em todas as praticas a seguir. Foi possível também concluir que os valores nominais e 
experimentais dos resistores e capacitores tem uma pequena variação, isso geralmente 
ocorre devido a mal manuseio dos componentes, falta de exatidão, interferência de 
fatores externos. Com isso, observamos que na medição elétrica de cada componente 
é medida pelo o mesmo aparelho, mas com conexões diferentes com o circuito. Por 
exemplo, a medição de tensão ocorre com a introdução do voltímetro em paralelo com 
o resistor, diminuindo a resistência e alterando a tensão e a corrente presente no 
resistor.
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8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
MULTÍMETRO. http://www.pennagov.net/eletronica/multimetro.pdf. Pesquisado em: 13 de agosto 
de 2013. 
 
O QUE É UM MULTÍMETRO E QUAL SUA UTILIDADE. Disponível em: 
http://www.mundomax.com.br/blog/ferramenta/o-que-e-um-multimetro-e-qual-sua-utilidade/ 
acesso em 12 de agosto de 2022. 
 
 
MULTÍMETRO. Disponivel em : 
https://www.trabalhosgratuitos.com/Exatas/Engenharia/Relat%C3%B3rio-Mult%C3%ADmetro-
1075110.html, acesso em 15 de agosto de 2022. 
 
RELATORIO SOBRE MULTÍMETRO. Disponivel em : https://www.studocu.com/pt-
br/document/universidade-federal-de-mato-grosso-do-sul/laboratorio-de-fisica-ii/relatorio-
instrumentos-de-medida-multimetro/4474751, acesso em 14 de agosto de 2022. 
 
 
INSTRUMENTOS ELÉTRICOS DE MEDIDA. Disponivel em: 
http://eletronsdadepressao.blogspot.com/2015/01/codigo-de-cores-de-resistores.html, acesso em 
14 de agosto de 2022. 
 
 
SEARS & ZEMANSKI, YOUNG & FREEDMAN, FÍSICA III, ELETROMAGNETISMO, 12ª 
EDIÇÃO, PERSON. Disponivel em : http://brasilescola.uol.com.br/fisica/quais-sao-os-
instrumentos-eletricos-medida.htm. Acesso em 12 de agosto de 2022 
 
http://www.pennagov.net/eletronica/multimetro.pdf
http://www.mundomax.com.br/blog/ferramenta/o-que-e-um-multimetro-e-qual-sua-utilidade/
https://www.trabalhosgratuitos.com/Exatas/Engenharia/Relat%C3%B3rio-Mult%C3%ADmetro-1075110.html
https://www.trabalhosgratuitos.com/Exatas/Engenharia/Relat%C3%B3rio-Mult%C3%ADmetro-1075110.html
https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-federal-de-mato-grosso-do-sul/laboratorio-de-fisica-ii/relatorio-instrumentos-de-medida-multimetro/4474751
https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-federal-de-mato-grosso-do-sul/laboratorio-de-fisica-ii/relatorio-instrumentos-de-medida-multimetro/4474751
https://www.studocu.com/pt-br/document/universidade-federal-de-mato-grosso-do-sul/laboratorio-de-fisica-ii/relatorio-instrumentos-de-medida-multimetro/4474751
http://eletronsdadepressao.blogspot.com/2015/01/codigo-de-cores-de-resistores.htmlhttp://brasilescola.uol.com.br/fisica/quais-sao-os-instrumentos-eletricos-medida.htm
http://brasilescola.uol.com.br/fisica/quais-sao-os-instrumentos-eletricos-medida.htm
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